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大功率直流电源滤波电路原理
来源:直流电源作者:直流电源

  整流电路是将交流电变成大功率直流电源的一种电路,但其输出的大功率直流电源的脉动成分较大,而一般电子设备所需大功率直流电源源的脉动系数要求小于0.01.故整流输出的电压必须采取一定的措施。


  尽量降低输出电压中的脉动成分,同时要尽量保存输出电压中的直流成分,使输出电压接近于较理想的大功率直流电源,这样的电路就是大功率直流电源源中的滤波电路。


  常用的滤波电路有无源滤波和有源滤波两大类。无源滤波的主要形式有电容滤波、电感滤波和复式滤波(包括倒L型、LC滤波、LCπ型滤波和RCπ型滤波等)。有源滤波的主要形式是有源RC滤波,也被称作电子滤波器。


  大功率直流电源中的脉动成分的大小用脉动系数来表示,此值越大,则滤波器的滤波效果越差。


  脉动系数(S)=输出电压交流分量的基波更大值/出电压的直流分量


  半波整流输出电压的脉动系数为S=1.57,全波整流和桥式整流的输出电压的脉动系数S≈O.67。对于全波和桥式整流电路采用C型滤波电路后,其脉动系数S=1/4(RLC/T-1)。(T为整流输出的直流脉动电压的周期。)


  RC-π型滤波电路,实质上是在电容滤波的基础上再加一级RC滤波电路组成的。如图1虚线框即为加的一级RC滤波电路。若用S表示C1两端电压的脉动系数,则输出电压两端的脉动系数S=(1/ωC2R)S。


  由分析可知,在ω值一定的情况下,R愈大,C2愈大,则脉动系数愈小,也就是滤波效果就越好。而R值增大时,电阻上的直流压降会增大,这样就增大了大功率直流电源源的内部损耗;若增大C2的电容量,又会增大电容器的体积和重量,实现起来也不现实。


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